第一章安全人機工程學概述及研究方法人-機-環境系統“人”作為工作的主體（操作人員或決策人員）“機”人所控制的一切對象（汽車，機床，生產過程等）機制(管理)“環境”人與機所處的特定的工作條件（外部環境等）人、機和環境之間的關系人、機、環境三個要素。一個相互作用，相互依存的系統。“人的效能”+“人的健康”人體工程學是一門技術科學人體工程學強調理論與實踐的結合，重視科學與技術的全面發展，它從基礎科學、技術科學、工程技術這三個層次來進行縱向探討。與人體工程學有關的基礎科學知識主要包括：心理學、生理學、解剖學、系統工程等。人體工程學是一門技術科學在工程技術方面，人體工程學已廣泛運用于軍事、工業、農業、交通運輸、建筑、企業管理、安全管理、航天、潛水等行業。從各門學科之間的橫向關系看，人體工程學的最大特點是聯系了關于人和物的兩大類科學，試圖解決人與機器、人與環境之間不和諧的矛盾。人體工程學在解決系統中人的問題兩條途徑：使機器、環境適合于人；通過最佳的訓練方法，使人適應于機器和環境。人機工程學--讓技術人性化的科學在一些好萊塢的科幻大片里，未來的世界充斥著生硬冷漠的巨型建筑、和橫行無阻的巨無霸機器人，人類成了一群柔弱渺小的螻蟻，面對自己的造物一邊作無力的掙扎，一邊也對此前的技術狂熱作絕望的反省。人機工程學--讓技術人性化的科學近來有些廠商，尤其在計算機和家具產品領域，把“以人為本”、“人體工學”的設計作為產品的特質來重點宣傳。什么是人機工程學

人機工程學是一門多學科的交叉學科，研究的核心問題是不同的作業中人、機器及環境三者間的協調。研究方法和評價手段涉及心理學、生理學、醫學、人體測量學、美學和工程技術的多個領域。研究的目的則是通過各學科知識的應用，來指導工作器具、工作方式和工作環境的設計和改造，使得作業在效率、安全、健康、舒適等幾個方面的特性得以提高。達到在生產中提高效率、安全、健康和舒適目的的一門科學。

人機工程學研究對象：是研究人在某種工作環境中的解剖學、和等方面的因素。研究內容：研究人和機器及環境的相互作用。

人機工程學迅速發展

人機工程學的各個分支學科的研究，都在一定程度上具有人機工程學研究的性質。所有這些思想和方法經過長期和零散的醞釀，在二戰時期獲得了突破性的進展，從此也奠定了人機工程學被視為成熟的現代學科的地位，在世界范圍受到重視并被視為工業的推動力之一。機工程學的多種學科名稱：人類工效學，或簡稱工效學，英文Ergonomics這個學科名稱在上應用最廣。

人的因素(學)，英文HumanFactors這是一直沿用的名稱。

人類工程學，英文HumanEngineering類似的名稱有人體工程學。

工程心理學，英文EngineeringPsychology這個名稱下的學科研究更專注于心理學方面。

人－機－環境系統工程學、宜人性設計(人機工程設計)等，研究內容相同或相近。在，該學科的日文漢字是“人同工學

對勞動工效的苛刻追求－人機學的孕育美國工程師F．W·泰勒(FrederickW．Toylor，1856-1915)開創的“時間與動作研究（TimeAnd

otionStudy）包括泰勒的“鐵鍬作業實驗”。“鐵鍬作業實驗”是用種大小不同的鐵鍬，交給工人使用，比較他們在每個班次8h里的工作效率。結果表明工效有明顯差距。這其實是關于體能合理利用的最早科學驗。砌磚作業實驗是用當時問世不久的連續拍攝的攝影機，把建筑工人的砌磚作業過程拍攝下來，進行詳細分解分析，精簡掉所有非必要動作，并規定嚴格的操作程序和操作動作路線，讓工人像機器一樣刻板“規范”地連續作業。（吉爾布雷斯夫婦）《疲勞研究》(1919年出版)更被認為是美國“人的因素”方面研究的先驅。

人機工程學迅速發展

戰爭中復雜武器的發展，使得人機協調問題的突然激化。例如空戰和殲擊機提出對飛行員的體能和智能要求，使得人員的選拔和培訓難度不斷增大，促使在飛機的儀表顯示、操縱工具和飛行員座椅等部件的設計中，不得不加大對人的因素的考慮，進而帶動了有關的技術和方法的迅速發展。人機工程學迅速發展二戰中尖銳的軍械問題

20世紀的兩次世界大戰期間，制空權是交戰各國必爭的焦點之一。

飛機儀表一戰時期SE．5A戰斗機上只有7個儀表，到二戰時期的“噴火”戰斗機上增加到了19個。一戰時期美國“斯佩德”戰斗機上的控制器不到10個，到二戰時期P-51上增加到了25個。人機工程學迅速發展二戰中尖銳的軍械問題其他的兵器和民用產品二戰中入侵前蘇聯的德國軍隊的槍械問題，也是一個典型的事例。俄羅斯冬季極冷，槍械必須戴上手套使用。但德軍的槍械扳機孔較小；在天寒地凍的廣袤大地上，戴了手套手指伸不進扳機孔，不戴手套手指立即凍僵，甚至能被冰冷的金屬粘住。

MG34式7.92mm機槍人機工程學迅速發展人機工程學作為一個工程學科，其研究常常是圍繞具體的現實問題而展開航空航天活動對人類生理適應性和工作能力的挑戰，促進了航空航天醫學的發展，在北京航空航天大學飛行器設計與應用力學系，也較早設立了人機環境專業的教學和科研。工業生產中職業病的廣泛危害，在北京醫科大學公共衛生學院也開展了包括坐姿作業導致的肌肉骨骼勞損、粉塵污染致癌等職業病學的研究，同時也就涉及到作業姿勢，作業環境評價等方面的人機工程學的研究。我們身邊的人機工程學

人機工程學的基本研究對象是人的工作典型事例：青少年的學習姿勢和近視眼我們身邊的人機工程學操作計算機的上機姿勢我們身邊的人機工程學大客車座椅\老板椅靠背人機工程學在中國

在中國，人機工程學的研究在本世紀30年代開始即有少量和零星的開展，但系統和深入的開展則在文革以后。1980年4月，國家標準局成立了全國人類工效學標準化技術委員會，統一規劃、研究和審議全國有關人類工效學的基礎標準的制定。1984年，國防科工委成立了國家軍用人－機－環境系統工程標準化技術委員會。這兩個技術委員會的建立，有力地推動了我國人機工程學研究的發展。此后在1989年又成立了中國人類工效學學會，再在1995年9月創刊了學會會刊《人類工效學》季刊。人機工程學在中國人機工程學在中國已有所進展，但是和發達國家相比還非常落后。中國在人力資源方面是相對充裕和廉價。“鐵人王進喜”這樣的勞動楷模奉獻精神和堅強意志技術的落后、人力的濫用。二十一世紀的人機工程學

人機工程學致力于人與技術之間的協調；二十一世紀人類步入了信息時代，人機工程學的發展必然向著信息化、智能化、網絡化的方向發展。人機工程學作為應用性學科，與人的工作生活息息相關，設計生產出更加人性化、高效能的設備、工具和日常生活用品是努力的目標。技術的人性化最大體現將在于計算機虛擬現實技術的實用化。人與計算機交互方式的演變利用穿孔紙帶輸入面對終端機上的字符操作界面個人計算機上的圖形界面和多媒體網絡和虛擬現實技術的人性化十年回望1995蓋茨《未來之路》：部分預測已成現實未來您將可以選擇收看自己喜歡的節目，而不是被動的等著電視臺播放。如果您計劃購買一臺冰箱，您將不用再聽那些喋喋不休的推銷員嘮叨，因為電子公告板上有各種正式和非正式的評價信息。一對鄰居在各自家中收看同一部電視劇，然而在中間插播電視廣告的時段，兩家電視中卻出現完全不同的節目。中年夫妻家中的電視廣告節目是退休理財服務廣告，而年輕夫婦的電視中播放的是假期旅行廣告。音樂銷售將出現新的模式。那些對光盤和磁帶等耗材產品感到頭疼的用戶將不會再受到磨損的困擾，未來的音樂將存儲在一臺服務器上，供用戶通過互聯網下載。人的技術化人自覺和主動地進行學習、接受訓練和選拔，從而獲得更大的能力；人會被動地和不自覺地接受技術的約束，和形成對技術的依賴;例如使用計算器后,心算能力的減退，繼而使用電腦記事后記憶力的減退。二十一世紀的人機工程學英國科學家霍金的言論：由于人類社會和技術環境的復雜性的不斷提高，使人類作為一種生物所具有的有限能力和復雜性日益難以適應，因而利用基因技術來改造和提高人類的素質將成為必然的選擇。這個觀點意味著人類這個認識和改造的主體，將自覺地將其所發展的技術手段應用于對自身的根本性改造，這將對人類未來的演進帶來復雜和深遠的影響。1997年克隆羊的問世人機工程學及其應用讓機器及工作和生活環境的設計適合人的生理心理特點，使得人能夠在舒適和便捷的條件下工作和生活，人機工程學就是為了解決這樣的問題而產生的一門工程化的科學。人機工程學及其應用電話機的設計是人機工程學的開端78年模糊的記憶——手搖式電話

人機工程學的研究方向人機工程的應用領域是十分廣泛的，幾乎涉及人類工作和生活的各個方面。主要應用方向：人體工作行為解剖學和人體測量；工作事故，健康與安全；包括人體測量和工作空間設計；姿勢和生物力學負荷研究；與工作有關的骨骼、肌肉管理問題；健康人機工程；安全文化與安全管理；安全文化評價與改進人機工程學的研究方向認知工效學和復雜任務；環境人機工程

認知技能和決策研究；環境狀況和因素分析；工作環境人機工程計算機人機工程；顯示與控制布局設計；人機界面設計與評價

軟件人機工程；計算機產品和外設的設計與布局；辦公環境人機工程研究；人機界面形式人機工程學的研究方向專家論證：多工作環境；人的可靠性

專家論證調查研究；法律人機工程；傷害原因；人的失誤和可靠性研究；訴訟支持；

工業設計應用

醫療設備；坐的設計與舒適性研究；家具分類與選擇；工作負荷分析；

人機工程學的研究方向管理與人機工程

人力資源管理；工作程序；人機規則和實踐；手工操作負荷辦公室人機工程與設計；醫學人機工程

辦公室和辦公設備設計；心理生理學；行為標準；三維人體模型人機工程學的研究方向系統分析；產品設計與顧客；軍隊系統；

組織心理學；產品可靠性與安全性；服裝人機工程；三維人體模型；軍隊人機工程；自動語音識別；人機工程戰略；社會技術系統；暴力評估與動機；可用性評估與測試；可用性審核；可用性評估；可用性培訓；試驗與驗證；仿真與試驗；仿真研究；仿真與原型；安全人機工程學從安全的角度研究人與機的關系。運用人機工程學原理和方法解決人機結合面的安全問題。立足點（安全層面），對應活動（生產、生活、生存）。人與機保持什么樣關系，才能保證人安全。安全人機工程學研究主要內容人的特性的研究機的特性的研究環境的特性的研究人—機關系的研究人—環關系的研究人—機—環境系統總體性能的研究事故預防以及事故致因的研究為什么要研究安全問題？沒有任何一種事物是絕對安全的，任何事物中都潛伏著危險因素，通常所說的安全或危險只不過是一種主觀的判斷。不可能根除一切危險源和危險，可以減少來自現有危險源的危險性，寧可減少總的危險性而不是只徹底去消除幾種選定的危險。由于人的認識能力有限，有時不能完全認識危險源和危險，即使認識了現有的危險源，隨著生產技術的發展，新技術、新工藝、新材料和新能源的出現，又會產生新的危險源。人類生產生活中存在哪些安全問題？社會安定、有序、進步始終是各社會階段追求的目標，而這一目標實現的重要標志之一就是安全。這是社會促動安全的主動因素。但是人類的社會活動如政治、軍事、文化、社交，有的對安全直接起破壞作用,有的間接影響著安全；人類的經濟活動如生產(職業)、高技術災害(化學品致災、核事故隱患、電磁環境公害、航天事故、航空事故)、交通災害則是自人類開展經濟活動以來就存在的突出的安全問題,如今更加突出的一個安全問題是環境問題。安全、危險與事故安全簡單地說就是導致人員死傷、職業病、設備或財產損失的概率為零或可接受的狀態。危險是一種狀態，可以引起人身傷亡、設備破壞或降低完成預定功能的能力。事故是人們在實現其目的的行動過程中突然發生的、迫使其有目的的行動暫時或永遠中斷，并有時造成人身傷亡或設備損毀的一種意外事件。安全人機工程學安全科學要體現本質安全，即要從本質上達到事物或者系統的安全。安全科學要體現科學性、理論性，即不但要研究實現安全目標的技術方法和手段，而且還要研究安全的理論與策略。安全科學既要體現它的交叉性，又要體現研究對象的全面性。“以人為本”的悖論

如果設計的目標用戶不是人，那為什么要“以人為本”呢？（片面性）假如要給家養的小狗設計一個吃食的器具，那么我們就應該研究那狗的的吃食方式以及狗嘴、狗牙的生理結構，以免器具的深淺、大小不合適，使狗兒吃的不開心。“以狗為本”“以人為本”的悖論人機工程學是“以人為本”的設計核心思想,既人機工程學